Steel structures
57 theses under this subject heading
Deprem etkisi altında çelik yapıların deplasmanlarının yapay sinir ağları ile incelenmesi
Bir yapının tasarım boyutlandırılması, zemin analizi, taşıyıcı sistem seçimi, malzeme tayini, üç boyutlu modelleme ve analiz, gerekli durumlarda revizyon ve tadilatların yapılması gibi zaman alan bir süreci kapsamaktadır. Yapay zekâ kullanımı ise bu sürecin hızlanmasını sağlayıp zaman kayıplarını minimize edebilecek bir teknolojidir. Bu çalışmanın amacı bu teknolojinin bu alandaki kullanımını sorgulamaktır. Bu nedenle çalışmada öncelikle örnek çelik yapılarımız moment aktaran çelik yapılar olarak belirlendi. Örnekler, dört farklı taban alanı, iki farklı kat yüksekliği ve sekiz farklı kat sayısı kombinasyonu kullanılarak toplam 64 adet olacak şekilde oluşturuldu. Örnek yapılar, SAP 2000 programı yardımıyla modellenerek deprem etkisi atında doğrusal statik analizi yapıldı. SAP 2000 ile analizi yapılan örnek yapıların, maksimum deplasman değerleri oluşturulan yapay sinir ağının (YSA) çıktı seti olarak belirlendi. Maksimum deplasmanı etkileyecek bazı parametreler olarak; kat sayısı, kat yüksekliği, yapı toplam yüksekliği, yapı taban alanı ve yapı ağırlığı değerleri ise girdi seti olarak belirlendi. Girdi ve çıktı veri kümesi belirlenen YSA modeli Matlab programı yardımıyla oluşturuldu. Çalışma sonucunda oluşturulan YSA modeli ile tahmin edilen değerler ile SAP 2000 ile bulunan değerler arasında kıyaslama ve regresyon analizi yapılmıştır. Yapılan kıyaslama ve regresyon analizinde, YSA ile tahmin edilen değerlerin sıfır hata çizgisine oldukça yakın dağılım gösterdiği, bağıl hata oranlarının düşük ve regresyon katsayılarının 1'e oldukça yakın olduğu görülmüştür. Yapay zekanın sadece bir alt dalı ile yapılan bu çalışma ile alınan olumlu sonuç diğer alt dallarında da olumlu sonuçlar verme umudunu göstermekte hatta birden fazla alt dalının birlikte kullanılmasıyla gelecekte inşaat mühendisliğinin proje aşamasında farklı ve yenilikçi senaryoların ortaya çıkabileceği öngörülmektedir.
Performance of space steel structure under fire
In the fire resistance and design, high temperature has an obvious effect on the physical and mechanical properties of steel. When the temperature of structural members which are under fire increases, their resistance reduces significantly until they reach the critical level. And also, the structural defects affect its capacity. The aim of this study is to provide analysis of models on the behaviours of steel structural members in fire as single elements, in truss and in space steel frame. Specifically, this study also, emphases the effect of initial geometric imperfection on structural compression members under fire conditions. The ABAQUS/Explicit finite element program is used to conduct all computational simulations for all structural analyses. The beam elements are used with considerable material and geometric nonlinearity. The solutions of a number of investigations on individual structural element, on truss members and the space frame subjected to the external loads at both ambient and increased temperatures, with and without initial imperfection are conducted. For single members, ABAQUS solutions is compared to theoretical solutions. According to the analyses throughout this study, the structural member can create very significant forces at high temperatures due to thermal expansion constraint. These thermally generated forces diminish the column's capacity to withstand external load and also the initial imperfections reduce the structure capacity as well. Therefore, the performance of columns exposed to fire might be significantly impacted by thermally generated forces.
Çok katlı çelik yapıların yangın etkisinde davranışlarının incelenmesi
Muhendislik malzemelerinin dayanimi artan sicaklik ile azalmaktadir. Celik için de durum ayni iken, çeligin avantaji yanici olmamasidir. Yanginin ardindan dayanimini tamamen geri kazanabilmektedir. Yangin esnasinda, celik onemli bir miktar isi enerjisini emer. Yanginin ardindan, celik ortam sicaklığına sogudugunda tekrar eski haline donmektedir. Bu isitma ve sogutma cevrimleri esnasinda, tekil olarak celik elemanlar biikiilebilir veya zarar gorerek tasiyici ozelligini kaybeder. Mevcut yanginlann incelenmesi sonucunda, korumasiz celik elemanların yangin dayanimini konu alan deneyler ve hesaplama yontemleri iizerine calismalar yapilmistir.Ayrica, celik yapilarda yangin guvenligi icin belli ozelliklerde celik turleri gelistirilmistir. Bu celikler "Yangina Direncli Celikler" (YDC) diye adlandirılmaktadir. Bunlar temel olarak termomekanik olarak işlem gormus, bu şekilde siradan yapi celiklerine gore daha iyi performans gosteren malzemelerdir. YD celik turleri de, siradan celiklerin ferrit-perlit mikro yapisina sahip olmak ile birlikte yapilarındaki molibden ve krom mevcudiyeti mikro yapiyi 600 °C'de bile kararli hale getirmektedir. Bu celikler yaklasjk 600 °C sicaklıga maruz kaldiklannda akma dayanimlannin en az iicte ikisine kadanni sergilerler. Bu acidan bakildiğında, YD celiklerinin yangina karsi tabii bir korumasi vardir.Yangindan korunma esas olarak, yanginda binen yiik, yanginin sjddeti ve kullanilan yapi elemanlannin turune bagli olarak; celik kolon ve kirisjerin boya koruma, celik kolon ve kirislerin tabanca ile püskurtulerek uygulanan koruyucu malzeme ile kaplanmasi, celik kolon ve kiri§lerin beton icine alinmasi veya siva ile kaplanmasi, celik kolon ve kirisjerin yangina dayanikli alcipan plakalaria kaplanmasi celik kolon ve kirisjerin yangina dayanikli yalitim plakalari ile kaplanmasi gibi yontemlerle de yapisal direnc saglanabilmektedir.Anahtar Kelimeler: Yangin ve celik, yangina direncli celikler, yangin yiikii, yangindan koruma
Çelik yapıların deprem analizi ve 1997 ile 2006 deprem yönetmeliklerinin karşılaştırılması
Bu çalışmada Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1997 ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmeliğin hesap kuralları ve çelik binalar için depreme dayanıklı tasarım kuralları bölümlerinin maddeleri karşılaştırılmıştır. 8 katlı bir çelik yapı ele alınıp her iki yönetmelik için de analiz edilmiştir. Binada, deprem yükleri çerçeveler ile birlikte merkezi çaprazlı perdeler tarafından taşınmaktadır. Anahtar Kelimeler:Deprem yönetmelikleri, Deprem analizi, Çelik yapılar, Merkezi güçlendirilmiş çerçeve
Dışmerkez çaprazlı çelik çerçevelerde sistem katsayısı (R) ve süneklik
Günümüzde yapıların deprem yükleri altında tasarımı için genellikle elastik hesaba dayalı, kuvvet esaslı yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Kuvvet esaslı yöntemlerde, elastik taban kesme kuvveti değeri, Sistem Katsayısı'na (R) bölünerek tasarıma esas taban kesme kuvveti belirlenir. Şartnamelerde, taşıyıcı sistem tipi ve yapı malzemesine bağlı olarak R katsayılarına 1 ile 8 arasında değişen değerler verilmiştir. Ancak deprem yönetmelikleri ve ilgili yayınlar incelendiğinde, bu değerlerin daha çok şartname hazırlayan komitelerde yer alan mühendislerin tecrübeleri, yargıları ve geçmiş depremlerde gözlenen yapı performanslarına bağlı olarak belirlendiği görülür. Bu konuda sistematik araştırmalar yapılarak mevcut değerlerin doğrulanmasına ihtiyaç vardır. Bu gereksinime paralel olarak, dışmerkez çaprazlı çelik çerçevelerin sistem katsayıları özgün bir yaklaşımla, 80 adet deprem kaydı için çok katlı yapılarda gerçekleştirilen doğrusal elastik olmayan çözümler aracılığıyla araştırılmıştır. Dışmerkez çaprazlı çelik çerçevelerin tercih nedeni, diğer taşıyıcı sistem tiplerine nispeten çok yeni ve pek çok bakımdan davranışları derinlemesine incelenmemiş olmalarıdır. Tezin ana hedefi R katsayılarının araştırılması olmakla birlikte, dışmerkez çaprazlı çerçeve tasarımında optimizasyondan, çerçeve geometrisinin süneklik üzerindeki etkisine kadar pek çok konu araştırılmıştır. 105 adet kesmede plastikleşen bağ kirişli, 105 adet eğilmede plastikleşen bağ kirişli ve 105 adet de orta uzunlukta bağ kirişleri içeren model çerçeveler, yazılan bir bilgisayar programı yardımıyla boyutlandırılmıştır. Tasarlanan yapıların genel özellikleri anlatılmış ve çerçeve geometrisinin ağırlık üzerindeki etkileri irdelenmiştir. Model çerçevelerin DRAIN-2DX bilgisayar programıyla yapılacak doğrusal elastik olmayan analizlerinde kullanılmak üzere otomatik giriş dosyası hazırlayan bir bilgisayar programı kodlanmıştır. R katsayıları incelenirken, her bir deprem kaydı için çerçevenin bağ kirişlerinden herhangi biri dönme kapasitesine ulaşıncaya kadar, deprem ölçek katsayısı üzerinde iterasyon yapılmıştır. Tasarlanan çerçevelerin doğrusal olmayan itme analizleri ile süneklikle ilgili olarak elde edilen önemli bulgular sunulmuştur. Sistemlerin elastik olmayan statik ve dinamik analizleri, yükseklik boyunca katlara dağılan maksimum bağ kirişi dönmeleri açısından kıyaslanmıştır. Elde edilen tüm sonuçlar ve özgün katkılar özetlenerek tasarıma yönelik öneriler getirilmiştir.
Çelik hal yapılarında uygun kesit araştırılması
Çelik yapılar konusunda hazırlanan Yüksek Lisans tezinde, aynı fiziksel ortamda bulunan ve aynı etkilere maruz kalan, dolu gövdeli ve kafes sistem olarak teşkil edilen iki sistemin özellikle ekonomikliği gözönünde bulundurularak karşılaştırılması yapılmıştır. Üç bölümden oluşan çalışmada, birinci ve ikinci bölümlerde sistemlere etkiyen yükler hesaplanmış ve bu yükler allında açıklığj ve yüksekliği değişen sistemlerin bilgisayar programı yardımıyla statik analizi yapılmıştır. Daha sonra sonuçlar standartlara göre çözümlenerek kesitler tayin edilmiştir. İkinci ve üçüncü bölümün sonunda sistemlerin m2 ağırlıkları ve boya alanları tablolaştınlmıştır. Son bölümde bu tablolaştırılmış sonuçlar çeşitli yönleriyle irdelenmiş ve bazı tespitler yapılmıştır. xıı
Enhance the shear strength of concrete faced rockfill dams
ENHANCE THE SHEAR STRENGTH OF CONCRETE FACED ROCKFILL DAMS Ahmed Sadiq HASSAN Master of Science in Civil Engineering Advisor: Prof. Dr. Ender SARIFAKIOĞLU Co-Advisor: Asst. Prof. Dr. Salih YILMAZ August 2022 Enhancing reinforced concrete dam face is an essential structural task which is used to improve dam's surface form different stresses reflection and deformation. The effect of SFRC and PFRC protects and improves reinforced dam concrete face strength. In this study, the experimental work using a model of SFRC, PFRC panels was carried out to study response and resistance against subjected loads. The experimental program marked as four groups in which each group contains a panel without steel fiber, a panel with SFRC, a panel with PFRC and finally a panel with mix SFRC with PFRC. The specimens of slab concrete with the dimensions of 500 × 500 × 60 mm have been subjected to different testing machines to obtain the shear strength behavior of each specimen type. The recent research results indicate that the steel fiber has a significant improvement on the behavior of concrete in groups under the same conditions, also in general the shear strength improved with respect to PFRC and the results observed more concrete ability with it. Finally, mixing SFRC with PFRC presents a superior results of concrete mechanical characteristic which can be used as an enhanced alternative of dam concrete surface. 2022, 66 pages Keywords: SFRC, PFRC, Shear strength, Conventional steel reinforcement
Çelik yapılarda iş sağlığı ve güvenliğinin önemi
İş sağlığı ve güvenliği, doğrudan can sağlığı adına büyük önem taşıyan ve hem bi-reysel hem de kurumsal tedbirler alınmasını zorunlu kılan bir husustur. Çelik yapılarda da iş kaza oranı yüksek olduğundan çok daha hassas bir şekilde üzerinde durulması gereken bir konu olmaktadır. Araştırma kapsamında çelik yapılarda iş sağlığı ve güvenliği adına alınması gereken tedbirler, konunun önemi ve kişisel koruyucu donanımlara yer verilmiştir. Bu doğrultuda araştırmanın ilk bölümünde iş sağlığı ve güvenliği kavramının tanımına, unsurlarına, önemine, yararlarına ve kişisel koruyucu donanımlara yer verilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde Türkiye'de ve Dünya'da iş sağlığı ve güvenliği adına gerçekleştirilen yasal düzenlemeler ele alınmış ve çıkartılan kanunlara yer verilmiştir. Çalışmanın üçüncü ve son bölümünde ise çelik yapılarda çalışan bireylerin katılımı ile elde edilen veriler doğrultusunda analizler gerçek-leştirilmiş ve elde edilen bulgulara yer verilerek çalışma tamamlanmıştır. Anahtar Kelimeler: çelik yapı, iş sağlığı ve güvenliği, kişisel koruyucu donanım
Değiştirilebilir çekirdek plakalı burkulması önlenmiş çaprazların geliştirilmesi
Sismik olarak aktif bölgelerde yer alan yapıların deprem enerjisini etkin bir şekilde sönümlemesi kritik bir rol oynamaktadır. Burkulması önlenmiş çaprazlar (BÖÇ), bu konuda üstün performans gösteren pasif enerji sönümleyicilerindendir. Ancak, yaygın kullanılan geleneksel beton veya harç dolgulu BÖÇ tasarımları, ek ağırlık, nakliye zorlukları ve deprem sonrası hasar tespiti ile onarım süreçlerinde ciddi dezavantajlara sahiptir. Hasarın yoğunlaştığı çekirdek plakanın incelenmesi veya değiştirilmesinin mümkün olmaması, burkulmayı önleyen mekanizmanın (BÖM) yeniden kullanılabilirliğini engellemektedir. Bu tez çalışması kapsamında, tamamı çelik malzemeden oluşan, hasar alan çekirdek plakasının kolayca değiştirilebildiği ve BÖM'ün yeniden kullanılabildiği yenilikçi bir yenilenebilir BÖÇ konseptinin geliştirilmesi, deneysel ve nümerik olarak araştırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla Manisa Celal Bayar Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarı'nda 15 adet tam ölçekli BÖÇ numunesi üzerinde iki aşamalı deneysel program yürütülmüştür. Yarı çerçeve deney düzeneğinde, AISC 341-22 esaslı çevrimsel yükler altında 5 farklı BÖM konfigürasyonu ve 5 farklı bulon aralığının performansı test edilmiştir. Bu deneysel çalışmalara ek olarak, Sonlu elemanlar yöntemi kullanan bilgisayar yazılımı ile BÖM tasarımını optimize etmek amacıyla nümerik analizler yapılmıştır. Elde edilen test sonuçlarına göre, geliştirilen BÖÇ konsepti AISC 341-22 yeterlilik kriterlerini fazlasıyla karşılamış ve yönetmelik limitinin iki katı olan %4 eksenel birim şekil değiştirme seviyesine kadar kararlı ve simetrik histeretik davranış sergilemiştir. Tez çalışmasının sonucu olarak, BÖM ve bağlantı plakalarının yeniden kullanılabilirliği ile çekirdek plakasının değiştirilebilirliği fikri doğrulanmış ve optimum BÖM tasarımı için öneriler sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: burkulması önlenmiş çapraz, değiştirilebilir çekirdek plakası, yeniden kullanılabilir burkulmayı önleme mekanizması, kesit optimizasyonu, deneysel çalışma, sonlu elemanlar analizi
DBYBHY-2007 ve TBDY-2019'a göre tasarlanmış merkezi çaprazlı çelik çerçevelerin sismik davranışlarının karşılaştırılması
Yüksek elastik rijitlik özelliğine sahip merkezi çaprazlı çelik çerceveler (MÇÇ'ler) deprem bölgelerinde en sık tercih edilen yatay yük direnç sistemlerinden bir tanesidir. MÇÇ'ler kolon, kiriş ve merkezi olarak kiriş elemanlarına veya kolonkiriş düğüm noktalarına bağlanan çapraz elemanlardan teşkil edilmektedir. Deprem esnasında çevrimsel ve tersinir eksenel basınç ve çekme yüküne maruz kalan çapraz elemanların performansları yapı sisteminin genel süneklilik kapasitesini oluşturmaktadır. 2019 yılında yürürlüğe girmiş olan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2019) süneklilik düzeyi yüksek MÇÇ'lerin tasarımlarını çelik çapraz elemanların eksenel basınç ve çekme kapasitelerine göre yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Bu çalışmada, farklı kat sayılarına sahip MÇÇ'ler önce Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar (ÇYTHYDE-2018) ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmeliğine (DBYBHY-2007) göre tasarlanmıştır ve daha sonrasında da TBDY-2019'a göre revize edilmiştir. Elde edilen iki farklı tasarıma sahip 3, 6 ve 9 katlı prototip binaların FEMA P695'de tanımlanan 44 farklı deprem kaydı altında 528 adet doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizleri yapılmıştır. Analizler OPENSEES yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu analizler ışığında yapıların göreli kat ötelemeleri, artık yatay deplasmanlar, kat maksimum ivmeleri ve hızları, çapraz elemanların süneklilik talepleri ve düzlem dışı deplasmanları karşılaştırılmıştır. Elde edilen analitik sonuçlara göre, sismik davranış açısından ters V tipi MÇÇ'ler için TBDY-2019'a göre tasarlanan yapıların daha güvenli olduğu, daha hafif olmasına rağmen parçalı X tipi MÇÇ'ler için DBYBHY-2007'e göre tasarlanan yapıların daha güvenli olduğu gösterilmiştir.
Analysis assessment of rotatable multi-story building subjected to wind loading
The wind load of buildings with a height of more than 10 floors has a great effect on the building, so the orientation of the building is important in reducing the wind load. Furthermore, structures must be designed and built for stresses obtained in directions for critical wind forces. A place was chosen for the construction of a 12-storey building, 10 of which are duplicate and rectangular in shape. The eleventh floor is a circular form of reinforced concrete walls located in the center of the building and extending from the ground floor where the center of the building contains stairs and two elevators. The twelfth floor is an iron structure that can be rotated. The orientation of the building towards the UX direction was chosen to directly counter the wind. The imposing wind speed was 75 km/h. On this basis, this thesis focused on studying the behavior of the effect of wind on this building. Where the computer analysis was used on ETAPS 2016 which is a program to know the effect of the wind on the floor from the role and effect of the wind on it directly and on the floors below it. Where 8 iron blades were placed and installed around the iron rotor. 3 tests of the building were carried out, the fins were set at zero degrees in the first test and the fins were set at 15.30 degrees in the second and third test. To determine the best degree of wind resistance. We obtained the results of displacement and torque for three tests, and the best results were at the 30 degree.
Geniş açıklıklı yapıların taşıyıcı sistemlerinin Adana organize sanayi bölgesindeki örnekler üzerinden incelenmesi
İnsan ve diğer canlıların varoluşundan günümüze kadar ihtiyaçları sürekli değişmiş ve artmıştır. Bu durum yeni pazarların oluşmasına, üretim tüketim ilişkisinin artmasına sebep olmuştur. Bununla birlikte dünyada ticaret ve sanayileşme artmıştır. Türkiye sahip olduğu jeopolitik konum itibarıyla bu değişimde önemli bir yer almaktadır. Birçok sanayi bölgesine sahip olan Türkiye'de, bulunduğu konum, güçlü ulaşım ağı üzerinde bulunması ve enerji kaynaklarına yakınlığı ile avantaj sağlayan Adana önemli sanayi bölgelerinden biri haline gelmiş ve sanayi yapıları daha da önem kazanmıştır. Bu tez çalışmasında, sanayi yapılarında kullanılan geniş açıklıklı çubuk sistemler ve özellikle de betonarme, prefabrik ve çelik yapı sistemleri incelenmiştir. Sanayi yapılarında geniş açıklık geçmek için kullanılan çubuk sistemler, Adana Organize Sanayi Bölgesinde bulunan 14 adet sanayi yapısı ve işyerinde saha çalışması yapılarak, inşaatı devam eden projelerin şantiye çalışmaları takip edilerek örneklendirilmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda Adana Organize Sanayi Bölgesi'nde bulunan sanayi yapılarının taşıyıcı sistemlerinin genellikle prefabrik sistem ve çatı sistemlerinin ise çelik kafes sistem olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Sanayi Yapıları, Prefabrik Yapılar, Çelik Yapılar, Çelik Çatılar
Investigation of seismic behavior of steel structures using response spectrum analysis
Seismic behavior of steel structures in earthquake zones should be well known. This study investigates the seismic behavior of steel structures with different types of steel bracing using response spectrum analysis. To find and search the best performance, we use several concentrically bracing types in different locations. In this study, 30 and 50 storey moment resisting frame models and structures retrofitted with different type of bracing in different locations discussed, their behavior under the dynamic loads were analyzed and their lateral displacements were compared. Data were collected and evaluated by using the Sap 2000 computer program and by using the response spectrum analysis according to TEC 2007 (Turkish Earthquake Code 2007) principles. The results show that the position and type of steel braces members significantly affect the displacement and base reactions of the structure under dynamic loads. The results of this study will assist engineers in investigating the best steel brace type and it's positioning in structural geometry to keep lateral displacements of high-rise steel structures under dynamic loads at low levels using the response spectrum method.
Çelik çerçevelerin boyutlandırılmasında kiriş ? kolon bağlantı türlerinin etkisi
Çelik çerçeveler son yıllarda inşa edilen modern konstrüksiyonlar arasında depreme dayanıklılığı ve mimari tasarımlarda esneklik sağlaması açısından yaygın olarak kullanılan yapı sistemleri olarak dikkat çekmektedir. Pratikte çelik çerçevelerin analiz ve tasarımında iki tür kiriş-kolon bağlantısı göz önüne alınmaktadır. Bu bağlantıların tam rijit veya tam mafsallı olduğu kabul edilmektedir. Tam rijit birleşimlerde çerçevenin şekil değiştirmesi esnasında kiriş-kolon arasında göreceli dönmenin olmadığı bu sebeple kirişten kolona moment aktarıldığı varsayılır. Mafsallı birleşimlerde, tam rijit bağlantı kabulünün aksine elemanlar arasında dönme engelinin olmadığı ve bunun sonucu olarak da kirişten kolona moment aktarımının mümkün olmadığı kabul edilir. Yapılan deneysel çalışmalarda bağlantıların bu iki sınır durum arasında davrandığı ortaya çıkmıştır. Yani yarı-rijit birleşimler çerçevenin şekil değiştirmesi esnasında dönme yaparken, az da olsa kirişten kolona moment aktarım kapasitesine sahiptirler. Bu tez çalışmasında rijit ve yarı-rijit bağlı birleşimlerin yapı sistemleri üzerindeki etkisini incelemek amaçlanmıştır. Birinci ve ikinci bölümde; düğüm noktaları rijit bağlı çerçeveler ile yarı-rijit bağlı çerçevelerin analiz ve boyutlandırma esasları açıklanmış ve pratikte uygulanan belli başlı yarı-rijit kolon-kiriş birleşim türleri tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde LRFD-AISC ye göre kiriş uç levhalı kiriş-kolon bağlantısının boyutlandırılma esasları açıklanarak sayısal örnek verilmiştir. Dördüncü bölümde matris-deplasman yönteminin kiriş-kolon bağlantılarını yarı rijit alarak analiz yapabilmesi için gerekli düzenlemeler açıklanmıştır. Beşinci bölümde sonlu elemanlar yöntemi ile ANSYS paket programının açıklanması, altıncı bölümde ise üç katlı-iki açıklıklı, dört katlı-dört açıklıklı ve altı katlı-iki açıklıklı çerçeveler göz önüne alınarak bunlar rijit bağlı ve yarı rijit bağlı olarak analiz edilmiş ve bir düğüm noktasına gelen iç kuvvetler bulunmuştur. Bu kuvvetler altında kiriş-kolon birleşimi LRFD-AISC şartnamesine göre tasarlanmıştır. Tasarımlar rijit ve yarı-rijit olarak analiz edilip bir bulona gelen maksimum normal kuvvet, maksimum kesme kuvveti, bulon çapı ve sayısı, levha kalınlıkları ve uzunluklarının karşılaştırılması yapılmıştır. Karşılaştırmalarda yarı rijit davranış kabulünün çok daha ekonomik sonuçlar verdiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler :çelik çerçeveler, yarı-rijit çelik kiriş-kolon bağlantılar, sonlu elemanlar yöntemi, matris-deplasman yöntemi, uç levhalı kiriş-kolon birleşimi.
Çelik kemer köprülerin sonlu elemanlar programı ile modellenmesi
Bu çalışma kapsamında dört adet çelik kemer yaya köprüsünün, bilgisayar destekli analiz, analiz sonuçlarına göre de tasarımı yapılmıştır. Böylece bu modellerin birbirleriyle kıyaslanma olanağı doğmuştur.Modellemeler yapılırken iki farklı açıklık seçilmiştir. Her bir açıklık için çelik boru profil ve I profil için modellemeler tekrarlanmıştır. Daha sonra ise oluşan tesirlere göre kesit tasarımları ilgili Türk standartlarına uygun olarak yapılmıştır. Bu tasarım sonucunda modellemeler birbiri içerisinde deformasyon, moment ve eksenel yük vb. parametrelerde kıyaslanmıştır.
Çelik kiriş kolonların burkulma analizi
Bu çalışmada, eğilmeye ve eksenel basmç kuvveti etkisiyle burkulmaya çalışan Kiriş- Kolonların burkulma analizi yapılmıştır. Kiriş - Kolonların burkulma analizi için AISC, LRFD ve TS 648'de verilen gerçekleme formüllerinin teorik olarak nasıl çıkarıldığı ve şartnamelere nasıl yansıtıldığı araştırılmıştır. Ayrıca, Kiriş - Kolonların statik yükler altında elastik ve plastik dengesi de bu çalışmada incelenmiştir.
Çelik yapılar için olumsuzluk parametrelerinin bölgesel bazda incelenmesi
1 Ocak 2019 tarihinde yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile her bir coğrafik konuma özel yerel zemin koşulları ve bölgenin depremsellik öğelerinin birleşmesiyle elde edilen sahaya özgü tasarım spektrumlarının kullanılması zorunlu hale gelmiştir. Bu çalışmada, Güneydoğu Anadolu Bölgesinde bulunan 9 il merkezinde yer alan ve rastgele seçilen birer coğrafik konum örnek olarak seçilerek, bölge içinde depremsellik parametrelerinin ve tasarım spektrumlarının hangi düzeyde değiştiği belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda güncel deprem yönetmeliğinde yer alan beş farklı yerel zemin sınıfı ve dört farklı deprem yer hareket düzeyi dikkate alınarak örnek olarak seçilen bölgedeki konumların her biri için deprem parametreleri, tasarım spektrumları hesaplanıp, bulunan değerler 9 il için karşılaştırılmıştır. Her bir il için elde edilen tasarım spektrumları kullanılarak örnek olarak seçilen bir çelik bina için adaptif statik itme analizi kullanılarak yapısal analizler gerçekleştirilmiştir. Yapısal analizlerde farklı olumsuzluk parametreleri kullanılmıştır. Tasarım spektrumlarının yapı olumsuzluk parametreleri ile birlikte değerlendirilmesi ile elde edilen sonuçlar: , yumuşak kat, tepe-yamaç etkisi ve kat adedi değişkenleriyle incelenmiştir. Elde edilen tüm deprem parametre ve yapısal analiz sonuçları bölge içinde değişik değerler almıştır.
Spor salonlarının deprem performansının değerlendirilmesi
Aktif deprem kuşağında ve diri fay hatlarının bulunduğu Türkiye'de yapılan betonarme ve çelik spor salonlarında çelik taşıyıcı elemanlar ile bağlantı elemanlarının tahkikinde, performans analizlerinin dikkate alınması gerektiğinden yola çıkılarak bu tez çalışması hazırlanmıştır. Dört bölümden oluşan yüksek lisans tezinin birinci bölümü giriş bölümü olarak düzenlenerek bu bölümde konu ile ilgili açıklamalar, çalışmalar ve çalışmaların amaç ve kapsamları anlatılmıştır. İkinci bölümde Türkiye'de yapılan spor salonlarının yapım özellikleri anlatılmış ve çeşitli spor salonları hakkında genel bilgiler verilmiştir. Üçüncü bölümde performansa dayalı tasarım ve değerlendirmesi detaylı olarak verilmiştir. Bu bölümde Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine (TBDY 2018) göre binalara ilişkin bilgilerin toplanması, bina taşıyıcı sistem elemanlarının hasar sınırları ve bina deprem performans düzeylerinin belirlenmesine ilişkin konular verilmiştir. Performans belirleme aşamasında, deprem hareketleri ve performans hedefleri belirtilmiş, kullanılan analiz yöntemleri açıklanmıştır. Dördüncü bölümde her iki spor salonunun mevcut durumları ele alınmış ve sayısal inceleme yapılmıştır. Spor salonlarına ait bilgiler kullanılarak SAP 2000 programı yardımıyla tasarımı yapılmış olan betonarme taşıyıcı sistemli ve çatısı çelik kafes sistem makaslardan oluşan yapının, çatıdaki makas elemanlarının moment aktaran (rijit), moment aktarmayan (mafsallı) ve % 30 oranında moment aktaran elemanlardan teşkil edilmesi halinde bina tepe noktası deplasman değerlerinde meydana gelen değişiklikler incelenmiş, çelik spor salonunun da doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerinden artımsal deprem yükü ile itme analizi yöntemi kullanılarak deprem performansı incelenmiş ve çapraz elemanların bağlantı noktalarının ezilme hesapları yapılmıştır. Sonuç bölümünde ise yapılan hesaplamaların sonuçları değerlendirilmiş, ilk uygulamada tepe noktası deplasmanının en çok etkileyen sistemin rijit olan birleşim, en az etkileyen sistemin ise dikme ve diyagonallerin mafsallı olarak belirlenen sistemin olduğu görülmüştür. İkinci sayısal uygulamada ise çapraz elemanların bulon deliklerinde ezilmelerin olduğu görülmüş, bu tür yapıların şekil değiştirmeye göre tasarımların yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Spor Salonu, Çelik Yapılar, Performans Analizi, Şekil Değiştirme
Çelik yapı bileşenlerinde alınması gereken yangın güvenlik önlemleri ve bir uygulama örneği
Ülkemizde çeşitli nedenlerle çelik yapı örnekleri hızla artmaktadır. Ancak günümüzde, konuyla ilgili bilimsel çalışmaların yeterli düzeyde olduğunu söylemek mümkün değildir. Bu tezin amacı ise birçok avantajı olan çelik yapıların, yangına karşı zayıflığını gözler önüne sermek, çelik yapı bileşenlerinin yangından pasif korunma yollarını göstermek ve konuyla ilgili ülkemizdeki standart ve yönetmelik eksikliklerine dikkatleri çekmektir. Bu çalışmada, yangın ve yangın güvenliği ile genel bilgiler, yangının yapı malzemelerine etkileri, yangının çelik üzerindeki etkileri, çelik yapı bileşenlerinin pasif yangın koruma yöntemleri incelenmiştir. Son bölümde ise, toplu kullanıma açık bir çelik yapı, örnek olarak seçilerek yangın güvenliği açısından irdelenmiştir. Bilim Kodu : 500.10.11 Anahtar Kelimeler : Yangın, Çelik, Pasif Yangın Koruması Sayfa Adeti : 100 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Füsun DEMİREL
Sismik izolatör elemanlarının enerji bazlı optimizasyonu
Deprem tehlikesi altındaki yapılarda sismik izolasyon uygulamaları her geçen gün artmaktadır. Sismik izolasyon tasarımı yapı tepkilerine göre yapılmaktadır. Özellikle kritik öneme sahip yapılarda ise sismik izolasyon sistemlerinin tasarımı yapı performansını önemli ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmada kurşun çekirdekli kauçuk sismik izolasyon parametreleri enerji bazlı optimize edilmiştir. Öncelikle akma deplasmanı, karakteristik dayanım ve izolasyon periyodunun kombinasyonlarını içeren 200 farklı izolasyon sistemi üretilmiştir. Üretilen sismik izolasyon sistemleri örnek üst yapıların taban katına yerleştirilerek zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler yapılmıştır. Üst yapı modeli olarak 3, 6 ve 9 katlı moment aktaran çelik çerçeveler kullanılmıştır. Analizler 7 farklı yer hareketi kullanılarak SAP2000 programında tamamlanmıştır. Çok sayıdaki analizi tamamlamak için Matlab'ta SAP2000'e entegre bir yazılım geliştirilmiştir. Giren enerji ile yapı tepkileri kıyaslanarak giren enerjinin sismik izolasyon parametrelerinin optimizasyonunda kullanılabileceği ortaya konulmuştur. Amaç fonksiyonu olarak giren enerjinin kullanıldığı Gri kurt algoritması yardımı ile sismik izolasyon parametreleri optimize edilmiştir. Ayrıca çatı katı ivmesi, izolasyon deplasmanı ve sönüme bağlı grafik bir yöntem önerilmiştir. Gri kurt algoritması ile grafik yöntemle hesaplanan optimum izolasyon parametreleri karşılaştırılmıştır. İki yöntemle elde edilen optimum izolasyon parametrelerinin üst yapıda oluşturdukları yapı tepkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre sismik izolasyon parametrelerinin optimizasyonunda enerji esaslı yöntemlerin tatmin edici sonuçlar verdiği belirlenmiştir.
Uzay kafes sistemlerinin kar yükleri yönünden incelenmesi: Stadyum çatısı örneği
Çalışma kapsamında ülkemizin Doğu Karadeniz Bölgesinde uygulaması yapılan bir uzay kafes sistemin mevcut projesine göre statik analizleri yapılmış ve düşey yükler altında kesit yeterlilikleri araştırılmıştır. TS 498 (Yapı elemanlarının boyutlandırılmasında alınacak yük değerleri) kapsamında alınan kar yükü değerleriyle statik analiz ve kesit kontrolü yapılmıştır. Sistem ayrıca rüzgâr, deprem ve sıcaklık değişmesi etkileri altında incelenmiştir. Daha sonra Doğu Karadeniz Bölgesi için Devlet Meteoroloji İstasyonlarından (DMİ) elde edilen kar verileri ile istatistiksel analiz yöntemleriyle belirlenen ortalama tekerrür süresi (OTS) 50 yıl ve 100 yıl olan zemin kar yükleri kullanılarak sistemin statik analizi yapılmış ve kesit yeterliliği kontrolü tekrarlanmıştır. Son olarak yapı sistemine projesi dışında yapılmış olan güçlendirmelerin yeterliliği ve etkinliği araştırılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda mevcut yapının TS 498' e göre hesaplanan kar yükü değerleri için bazı elemanlarda gerilmelerin yüksek olduğu, kesitlerin yetersiz kaldığı ve bu durumun büyük oranda mesnet bölgelerinde olduğu gözlenmiştir. Sisteme projesi dışında yapılmış olan güçlendirmenin amacına ulaşmadığı tespit edilmiştir. Kar yüklerinin kar verisi istatistiklerine dayanarak hesaplandığı durumda ise maksimum gerilmelerde %75 - %80 oranlarında artışlar olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Çelik yapılar, Uzay kafes sistemler, Kar yükleri
Moment aktaran ve merkez çaprazlı çelik yapılarda ikinci mertebe etkileri
Bu çalışmada, çelik yapılarda ikinci mertebe etkileri ve yönetmeliklerin önerdiği yöntemlerle incelenmiştir. Bu amaçla kayma etkisinden dolayı P- ? etkilerini araştırmak için moment aktaran çerçeve ve eleman eğriliğinden dolayı P-? etkilerini araştırmak için merkez çaprazlı çerçeve modelleri oluşturulmuştur. Moment aktaran ve merkez çaprazlı çerçeve modelleri üzerinde, deprem ve rüzgar yükleri altında, sabit yapı yüksekliğinde, kat yükseklikleri değiştirilerek, ikinci mertebe etkileri araştırıldı. Çalışmanın birinci bölümünde, çelik yapı sistemleri verilerek yönetmeliklerde verilen yöntemler irdelendi. İkinci mertebe etkileri için yapılan yaklaşımlar değerlendirilerek bu konu ile ilgili daha önce yapılan çalışmalar verildi. Çalışmanın ikinci bölümünde çözümlerde kullanılacak modeller ve özellikleri verilerek P-delta etkilerinin araştırılması için yönetmeliklerde verilen yöntemlerle analizler yapılmıştır. Analizlerde kat yüksekliklerinin değişimi göz önünde bulundurularak, referans olarak alınan değerler ile, yönetmelikler için hesaplanan değerler karşılaştırıldı. Çalışmanın üçüncü bölümünde elde edilen sonuçlar verildi. Buna göre, yapılan karşılaştırmalar sonucu kat yüksekliklerin değişimine göre artırılmış yük kombinasyonları dikkate alındığında LRFD-1999'un daha emniyetli tarafta kaldığı görüldü. Moment büyütme katsayıları için hesaplanan değerler karşılaştırıldığında ise Euro Code-3 ve BS-2000 her farklı taşıyıcı sistem için diğer yönetmelikler için bulunan değerlere göre daha emniyetli tarafta kaldığı görülmüştür.
Kiriş-kolon bağlantı rijitliklerinin ve zemin-yapı etkileşiminin çelik çerçeve sistemlerin deprem performansına etkileri
Bilindiği üzere yapılar yıkıcı deprem etkisi altında doğrusal olmayan şekil değiştirmelere maruz kalabilmektedir. Fakat yönetmeliklerde taşıyıcı sistem analizleri çoğu zaman doğrusal yöntemlerle yapılmaktadır. Doğrusal olmayan davranış ise, bazı katsayılar kullanılarak çözüme yansıtılmaktadır. Bundan dolayı elastik ötesi davranış belirli bir yaklaşıklıkla dikkate alınmış olmaktadır. Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım yaklaşımı ise elastik ötesi davranışı daha doğru bir şekilde hesaba katmaktadır. Bu yaklaşımda dikkate alınan tasarım depreminde oluşması istenilen hedef ötelenme değeri tasarım başında belirlenmektedir. Böylece istenilen performansa sahip bir yapı tasarlanabilmektedir. Bunlarla birlikte Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım yaklaşımı ile tasarlanan yapılarda deprem altında oluşan hasarların ekonomik boyutu önceden tahmin edilerek düşürülebilmektedir. Bu çalışmada doğrusal olmayan statik itme hesap yöntemi kullanılarak farklı kiriş-kolon bağlantı rijitliklerine sahip düzlem çelik çerçevelerin deprem performansları değerlendirilmiştir. Birinci bölümde ATC-40, FEMA 356 ve TBDY2018 yönetmelikleri ile zemin-yapı etkileşim modelleri hakkında genel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde ise 4, 6 ve 8 katlı olmak üzere üç farklı yapı üzerinde elde edilen statik itme eğrileri, plastik şekildeğiştirmeler, performans noktaları, taban kesme kuvvetleri ve yatay ötelenmeler sunulmuştur. Ayrıca aynı yapılar elastik zemine oturacak şekilde modellenip zeminsiz çözümlerden elde edilen sonuçlarla kıyaslanmıştır. Zemin-yapı etkileşimi Pasternak modeli olarak adlandırılan iki parametreli zemin modeli kullanılarak dikkate alınmıştır. Kiriş-kolon bağlantı rijitliklerinin ve zemin şartlarının yapının deprem davranışını ve performansını önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılmıştır.
Çok katlı çelik yapılarda yatay yük kapasitesini artırmada kullanılan elemanların etkinliğinin incelenmesi
Çeliğin yapı malzemesi olarak kullanılması uzun bir geçmişe dayanır. Çelik yapılarda kullanılan profillerin kesit alanının azalması burkulma sorununu ortaya çıkartmaktadır. Bu durum stabilite bağlantısı ile giderilebilmektedir. Çelik yapılar insan yoğunluğunun fazla olduğu, hastane, okul ve alış veriş merkezleri gibi yerler için, gerek kullanım alanından tasarruf gerekse sağlamlık açısından kullanılmaları avantaj sağlamaktadır. Yapı yükseklikleri arttıkça yapılara etkiyen deprem ve rüzgar etkileri de dikkate alınması gereken seviyelere çıkmaktadırlar. Bu etkilere karşı dayanımın arttırılması çelik çapraz elemanlar kullanılarak sağlanabilmektedir. Bu çalışmada yukarıda belirtilen gerekçelerden ve durumlardan yola çıkılarak, çelik çapraz elemanların birbirlerine göre farklılıkları üzerine bir araştırma yapılmıştır.Çalışmanın ilk kısmında genel olarak çeliğin tarihsel gelişimine değinilmiş ve bir yapı malzemesi olarak çeliğin bileşenlerinin özelliklerinin üzerinde durulup araştırmanın konusuyla ilgili daha önce yapılmış olan çalışmalardan bahsedilmiştir.İkinci kısımda çalışmanın amacına uygun olarak oluşturulmuş olan üç boyutlu yapı modelleri kullanılmıştır. Bu modeller üzerinde çelik çapraz elemansız ve seçme çelik çapraz elemanlı yapı modellerinin ön boyutlandırılması yapılmış ve modellerde kullanılan elemanların kesitleri verilmiştir. Oluşturulan farklı çelik çapraz elemana sahip modellerin yatay yük etkisindeki davranışları araştırılmıştır.Üçüncü kısımda elde edilen sonuçların değerlendirilmesi yapılarak farklı çelik çapraz elemanlı yapı modelleri arasındaki farklılıklar belirtilmiştir.